بهبود عملکرد مهاربندهای زانویی به کمک مصالح هوشمند
چکیده
استفاده از روش ها و وسایلی به عنوان کنترل کنند? انرژی ورودی به سازه هنگام زلزله، با توجه به آسیب پذیر بودن تعداد زیادی از ساختمان ها اهمیت پیدا می کند. استهلاک انرژی توسط تجهیزات قابل تعویض خاص مانند مهاربندهای زانویی، باعث کاهش صدمات به سازه می شود. عضو زانویی در سیستم مهاربند زانویی دارای ظرفیت استهلاک انرژی بالایی است. در این سیستم، استفاده از مصالح دارای الاستیسیت? بالا و کرنش پسماند اندک - همانند آلیاژهای حافظه دار شکلی- از اهمیت بالایی برخوردار است. این آلیاژها سختی کافی و شکل پذیری فوق العاده به¬همراه قابلیت بازگشت به حالت اولیه در هر حالتی از کرنش را همزمان دارند. در این تحقیق نیازهای لرزه ای سه مدل ساختمانی 3، 5 و 7 طبق? سه دهانه با سیستم مهاربند زانویی در دو حالت استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی و بدون استفاده از آن مقایسه شد. برای این منظور، قاب ها با نرم افزار اپنسیس مدلسازی شده، تحت شتاب نگاشت های نورثریج، طبس، چی چی، ایمپریال ولی و لندرز قرار گرفتند. سختی، شکل پذیری، مقاومت و برگشت پذیری قاب ها با استفاده از تحلیل های تاریخچه زمانی غیرخطی و استاتیکی غیرخطی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی در سیستم مهاربندی زانویی، باعث افزایش سختی، مقاومت و شکل پذیری قاب ها و کاهش تغییرشکل های پسماند شد. بیشترین افزایش سختی در مدل 5 طبقه (میانگین کاهش در جابجایی مطلق و نسبی)، بیشترین افزایش شکل پذیری در مدل 5 طبقه ، بیشترین افزایش مقاومت در مدل 7 طبقه و بیشترین کاهش تغییرشکل های پسماند در مدل 5 طبقه مشاهده شد. مقدار افزایش در سختی، مقاومت و شکل پذیری به علت ماهیت ساختاری آلیاژهای حافظه دار شکلی، در بعضی موارد اندک بوده ولی میزان تغییرشکل های پسماند در اغلب موارد کاهش قابل توجهی داشت. با توجه به ملاحظات اقتصادی، سیستم مهاربندی زانویی بهینه شده توسط آلیاژهای حافظه دار شکلی، در ساختمان های با اهمیت زیاد می تواند مورد توجه و استفاده قرار گیرد.